物理
电烙铁使用前需要一定的预热时间,因而若暂时不用也要接在电源上,这样既费电又会造成烙铁头氧化而不易沾锡.所以,有时采用如图8所示电路,在暂不需要焊接时,断开S,使电烙铁处于预热状态;当需焊接时,闭合S,就能很快达到焊接温度.现用“220V25W”的电烙铁,若灯炮在预热状态时的电阻为800欧,则预热状态下电烙铁消耗的功率为多少瓦?整个电路消耗的功率是电烙铁正常工作时的百分之几?
有两种灯泡,分别标有(110伏 60瓦)和(110伏25瓦),把它们接入家庭照明电路中.
(1)能不能各取一只串联使用?请说明原因.
(2)若把两种灯泡在同一电路中混合使用,并使它们都能正常发光,最少应各使用多少只,如何连接?
(3)这时总电功率是多少?
现有一只标有“12V,18w”的灯L和标有“100Ω,1A”的滑动变阻器及开关一只,若要把灯接到48V的电源上正常工作,(1)请画出电路图,并说明L正常工作时滑片的位置?(2)闭合开关时滑片应处于什么位置?(3)灯正常工作时滑动变阻器的功率为多少?(假设灯的电阻不变)
现有电能表(铭牌字迹清晰)、秒表和一只“220V 60W”的灯泡.请选用上述全部或部分器材,设计一种测家用电饭锅电功率的方案.简要写出步骤和要测的物理量;写出功率的表达式.
电源输送的电功率为P,输电导线总电阻为R,电流在输电线上损失的热功率为P
1
,计算电源输出端电压.
如图所示电路,电源电压恒定,电流表A
1
的示数为3.0安,电流表A
2
的示数为1.0安,电压表V的示数为4.0伏;当三个电阻中,其中某一个电阻发生了故障,则电压V的示数变为8伏,电流表A
1
、A
2
的示数相等且不为零.
求(1)哪一个电阻发生何种故障?
(2)发生故障后电阻R
3
消耗的电功率为多少瓦?
应急照明灯是在正常照明电源发生故障时,能持续照明而不间断工作的一类灯具,如图1所示.应急照明灯主要由灯泡(或LED灯珠)、蓄电池、充电器、自动控制电路及相关部件组成.在照明电源正常情况下,应急照明灯通过充电器给蓄电池充电,此时,自动控制电路及相关部件自动将灯泡(或LED灯珠)与蓄电池断开不发光.当照明电源突然停电时,应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把灯泡(或LED灯珠)跟蓄电池接通,从而实现自动应急照明.下表为某型号应急照明灯的主要技术数据:
输入电压
充电时间
应急照明时间
应急照明功率
AC200V
<24h
>90min
0.96W×2
应急照明光源
蓄电池
种类
数量
灯泡额定电压
类别
额定电压
容量
灯泡
2只
2.4V
Ni-Cd
2.4V
1.8Ah
(注:蓄电池的容量Q的计算公式:Q=It)
(一)在该型号应急照明灯刚投入使用阶段,待蓄电池充满电后,可以实现的最长连续应急照明时间为多少?
(二)小兰跟老师提出自己要设计并组装一只简易的应急照明灯.老师告诉她实验室现有以下器材:双孔插座及与之配套的插头1套、小灯泡(额定电压:DC3.0~3.4V,额定电流:350mA)4只、电磁继电器(额定电压:DC6V;额定电流:0.15A)1套及与之配套的低压直流电源(输入电压:AC220V,输出电压:DC6V)1台,蓄电池(两端电压:6V)1只及与之配套的充电器(输入电压:AC220V,输出电压:DC6V)1只,导线(足量),如图2所示.
(1)请你帮助小兰在图上完成简易应急照明的接线.要求如下:
①家庭电路正常工作时,充电器自动给蓄电池充电,各灯泡不发光;
②当家庭电路停电时,蓄电池自动给各灯泡供电,使各灯泡均正常发光,且在一盏小灯泡灯丝烧断后还应该有部分小灯泡能正常工作;
(2)小明看到小兰连接的电路后,认为可以去掉低压直流电源,而将电磁铁的两个接线柱直接接在充电器的输出端.请你分析这样做不可行的原因.
用空调的制冷和送风是交替进行的,某空调处于制冷状态时的功率P
1
是2kW,送风状态的功率P
2
是0.22kW,测得此空调在某段时间内的电功率随时间的关系如图所示.
(1)空调在前5min内处于什么状态?此时通过它的电流是多少?
(2)在1h内,这台空调消耗的电能是多少度?
(3)在高温天气,由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动.请你简述家庭电路电压过低的原因.
(4)为了安全用电,许多家庭铺设了空调专线,请你简述铺设空调专线的意义.
如图的电路中,电源电压U=15伏,而且保持不变,R
1
=5欧,R
2
是0~30欧的滑动变阻器,R
3
是标有“15伏9瓦”的电热器.
(1)当R
3
正常工作时,电流表A
1
的示数是0.6安,此时开关S
1
和S
2
分别是闭合,还是断开?电压表V的示数多大?
(2)当开关S
1
和S
2
都断开时,电流表A
2
的示数多大?通电10分钟,电热器R
3
放出的热量是多?
(3)闭合开关S
1
、S
2
,移动R
2
的滑片,电流表A
1
的最小示数为多少?此时R
2
、R
3
消耗的电功率之比P
2
:P
3
是多少?
小明家的饮水机工作时有加热和保温两种功能.小明通过阅读说明书:知道饮水机中主要部件是两根电热丝R
1
和R
2
,一个温控开关S
1
及一个总开关S,其简化电路图如图1所示,其它参数如下表.完成下列问题:[水的比热是4.2×10
3
(J/kg·℃)]
额定电压
220V
频率
50Hz
加热功率
880W
保温功率
220W
(1)如果饮水机中热水桶的容积是1L,这些水从20℃加热到100℃需吸收多少热量?
(2)R
1
和R
2
的阻值.
(3)请你利用图中元器件设计出另外一种电路,同样具有加热和保温两种功能,在图2的虚线框内画出电路图.要求保温功率与加热功率之比仍为1:4.
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